(课程与教学论专业论文)高师“中学物理教学论”教学模式研究和教学实践.pdf

高等师范院校 “ 中学物理教学论” 教学模式研究和 教学实践三段式教学模式 物理课程与教学论 专业 研究生黎昌 金周晓林副教授 根据笔者对素质教育基本内 涵、 新课程标准理念的理解与教学实践, 提出 高等师范院校 中学物理教学论课的 三段式教学模式。本文以课堂教学为研 究对象, 阐述了该教学模式设计的指导思想、 教学目 标、 操作程序、内容结构、 教学策略和检查评价等把 “ 知识与技能,过程与方法, 情感态度与价值观” 的教学目 标贯穿于整个教学实践过程之中,并介绍了近几年的教改实践烤 相金 o 文章第一部分, 根据 国务院关于基础教育改革与发展的决定 、 基础教 育课程改 革纲要 试行 和 物理课程标准 , 提出“ 中 学物理教学论” 教学 模式改革的指导思想,为教学改革指明了 方向。第二部分,根据 物理课程标 准和当前的课改的思想,创造性地提出 “ 中学物理教学论”教学模式的教学 目 标 知识与技能, 过程与方法, 情感态度与价值观。

第三、 第四和第五部分, 阐明了该教学模式的操作程序、教学内 容和教学策略。第六部分, 对新课程标 准下的物理教学评价问 题进行了 讨论。

第七、 八部分, 介绍了教学模式在教学 实践中的应用,并例举了三个案例。

关键词 新课程标准理念素质教育“ 三段式” 教学模式教改实践 Ab s t r a c t T h e p a p e r b r i n g s o u t t h r e e - s t a g e t e a c h i n g m o d e l o f t e a c h i n g t h e o r i e s o f h i g h s c h o o l p h y s i c s i n h i g h e r e d u c a t i o n o n t h e b a s i s o f t h e b a s i c i n t e n s i o n o f q u a l i t y e d u c a t i o n , u n d e r s t a n d i n g o f t h e s t a n d a r d o f n e w c u r r i c u l u m b e l i e f a n d t e a c h i n g p r a c t i c e . T h e p a p e r d i s c u s s e s t h e m o d e l s l e a d i n g t h o u g h t , t e a c h i n g t a r g e t , o p e r a t i n g p r o c e s s , c o n t e n t s t r u c t u r e , t e a c h i n g s t r a t e g y a n d e v a l u a t i o n b a s e d o n t h e r e s e a r c h i n g o f c l a s s r o om t e a c h i n g . T h e t e a c h i n g a i m s o f “ k n o w l e d g e a n d s k i l l s , p r o c e s s a n d m e t h o d s , e m o t i o n a l a t t i t u d e s a n d v a l u e v i e w “ a r e r u n t h r o u g h t h e w h o l e p r o c e s s o f t e a c h i n g p r a c t i c e a n d t h e b r i e f i n t r o d u c t i o n t o t h e e x p e r i e n c e o f p r a c t i c e f o r t e a c h i n g r e f o r m a t i o n i n l a s t s e v e r a l y e a r s i s b r o u g h t f o r t h . K e y w o r d s T h e s ta n d a r d o f n e w c u r r i c u l u m b e li e f Q u a l i t y e d u c a t i o n T h r e e - s t a g e t e a c h i n g m o d e lP r a c t i c e f o r t e a c h n g r e f o r m a t i o n 生 / 高等师范院校 “ 中学物理教学论”教学模式研究与 教学实践三段式教学模式 前言 随着新一轮的基础教育改革, 高师中学物理教学法如何适应基 础教育改革的需要, 这是一个值得研究的问 题。

从基础教育改革来 看, 迫切需要能够胜任新课程教学的教师,因 此, 有必要把新课程 的理念融入中学物理教学法的课程之中, 使学生能够理解新课程的 理念。

在该课程中, 应以学生为本, 打破教师本位。

在此基础上, 分析了 中 学物理教学法 教学 现状, 提出了三段式教学模式。

并 阐明了该模式设计的 基本指导思想、 教学目 标、 操作程序、 教学内 容、教学策略和教学评价等。

1 、 中学物理教学法教学现状 师范生 在校期间 通 过对教 育学、 教育 心理学 和中 学 物理教学 法等 三门 课的 学习, 比 较系统地掌握了 各科的专业基础知识, 在一定 程度上能 将它用于实践, 教师的“ 从教技能” 也有 一定的训 练。

但是, 这些成绩与社会对师范生的教师 素质和教学技能的要求还有较大差距。这表现在 1 缺乏创新意识和实践意识; 2 师范生学习理论知识后还不能有意i p i 地自 觉地用之于实践, 理论与实际相 脱节; 3 师范学生对教学和育人工作的知识了解较多,而实际操作缺乏; 4 师范生课堂教学的技能差 G师范生课堂教学的素质较差等方面。

2 、对造成 中学物理教学法教学现状原因的分析 我们认为下列因素是造成上述状况的原因 1 教学学时较少,一般是7 2 学时左右,师范生的 “ 从教技能” 得不到充分 训练 2 教师重知识传授而忽视技能和能力的 培养; 3 该课程开设较晚, 师范生的“ 教师角色意识” 较差, 做教师的心理准备不 足; 4 师范生对教师教育知识缺乏研究 5 师范生对教师教育能力的培养不足等。

3 . “ 三段式” 教学模式的 提出 环顾全球的“ 物理教学’, , 物理学家、 物理教学法专家、物理教师都在异 口同声的惊呼 “ 世界范围内的物理教学效率低} ; 在中国, 普遍的反映是 “ 物 理难学 物理难教 ” 怎样提高物理教学的 效率怎样使物理容易学、 容易教这是非常值得研 究的课题。

“ 物理教学论” 应当有助于解决这些问题。

科学的生命力在于创造性。

教学论的生命力同 样在于创造性。

“ 物理教学” 在世界范围内己出 版的书刊有数百种。

我4 i 〕 几乎无法去全部浏览。

虽然, “ 信息 高速公路” 上的国际互联网络 I n t e r n e t 给我们提供了“ 文献检索”的强有 力的工具; V C D的大量制作,使我们拥有一张小小的视频光盘, 就可使用 “ 电 脑” 从中得到大量信息;但是,这一切毕竟还是需要 “ 人脑” 去处理。信息科 学的发展,必将使教学方法得到巨大进步。在 “ 电 脑” 进步的同时,承担有培 养人的功能的教学论,理当有相应的进展。

解决这些问题的关键在于提高教师 素质。要提高教师素质,又必需加强对教师的培训,特别是在新课程标准背景 下,更需要加强对教师 培训的研究。笔者结合本校实际,进行了 一些实践和研 究, 提出了“ 三段式” 教学模式。该模式为在开设了 教育学与 教育心 理学的基础上,把原来的 中学物理教学法这门 课程分为三个阶段来进行 教学, 在第四、 五、 六学期分别以周学时2 开设 中学物理教学的基本理论 总 论、 课堂教学基本技能和 课堂教学综合技能 。即第四学期, 在教师 指导下进行 中学物理教学的基本理论 总论}的学习,周学时2 ,同时要观 看录象和参与见 习,内 容包括物理教学的认识论、物理教学的系统论、中学物 理教学的结构理论、 心理分析、 教学过程及原则、 物理教学方法论以 及物理教 学测量与评价等;第五学期,在教师指导下进行 课堂教学基本技能微格训 练, 周学时2 , 训练内 容包括教学 语言技能、 导入技能、 提问 技能、 讲解技能、 板书板画 技能, 演示实 验和结束技能等十个技能。

第六学期, 进行 课堂教学 综合技能训 练, 周学时 2 。训 练内 容包括物理教学的 课堂设计、 课程开发技 能 概念教学技能 规律教学技能、 实验教学技能、 习题课教学技能等。同时, 分组进行课堂模拟试讲, 每组由 两个指导 教师集中 在两周内 完成 检查与指导工 作。

C h a p t e r 1 “ 中 学 物理教学 论” 教学 模式 设 计的 指导思想 根据 国务院关于基础教育改革与发展的决定 、 基础教育课程改革纲要 试行和 物理课程标准 , 提出 “ 中学物理教学论” 教学模式改革的指导 思想教学模式改革必须在党的教育方针指引下,以 邓小平同志关于 “ 教育要 面向 现代化,面向 世界, 面向未来”为 指导, 调整培养目 标、课程结构,改革 教学办法, 在“ 中学物理教学的基本理论”、 “ 课堂教学的基本技能训练”和 “ 课堂教学的综合技能训练” 等方面全面体现 “ 知识与技能,过程与方法, 情 感态度与价值观”的教学目 标,把师范生培养成为自 主发展的人、把师范生培 养成为学生学习的促进者、把师范生培养成为课程开发者、把师范生培养成为 课程的 研究者、 把师范生培养成为拥有现代教 育观念、 把师范生培养成为懂得 反思技术和把师范生培养成为善于合作的 探究者。确保中 学物理教师的培训工 作与新一车 创 果 程改革的推进同步进行,全面推进素质教育。

C h a p t e r 2 “ 中 学 物理教学 论” 教学 模式 设 计的 教学目 标 2 . 1 知识与技能目 标 1 通过学习,掌握中学物理教学论的基本理论;通过教育见习和观看录象, 初步领会教育理论和教育实践的关系 2 通过学习, 掌握中学物理课堂教学的基本技能的概念、 结构要素和技能要 求通过探究和反复实践 试讲 ,掌握中学物理课堂教学的基本技能; 3 通过学习、 探究和反复实践 试讲 , 掌握中学物理课堂教学的综合技能。

使师范生具备分析教材、开发教材、组织荆 漪 创 一的能力、 设计课堂教学的能力、 反思的能力。

2 . 2 过程与方法目 标 通过探究式学习, 掌握课堂教学的基和不 节、 课堂教学基本技能、 功能以 及课堂教学的综合技能的具体要求,使师范生学会应用理论指导实践,掌握开 发教材,研究教材的过程与方法。

2 . 3 情感态度与价值观目 标 通过学习 实践 再学习 再实践, 促使师范生的教师角色的转 变、 培养师范生的教师I IP A意识、 培养师范生的创新精神和创新能力、实践能 力、科学与人文素养以 及健康的审美情趣和生活方 式。

C h a p t e r 3该模式的 操作程序 首先将学生分为若千个小组, 每个小组5 - 7 人 然后再根据微格教学理论 的基本模式, 设计了中学物理教学论的训练程序, 即讲授理论 观看录象 或 见习 -{ a 计 写教案 一一 教学 试讲 - . 观摩与评议一再设计 修 改教案 一再教学 〔 试讲 再观摩与评议。现就该程序简述如下 没有理论的实践是盲目的实践。

理论对实践具有指导作用, 因此在教学实 践之前,必须LH受 理论。

例如,在进行3M本技能训练之前,需要iJ 某一技能 的概念、基本功能,构成要素、应用的摹本要求等 3 . 2 观行录象 或见习 观看教学录象, 或者安排师范生到中学去见习, 了解中学教学的实际情况, 其目 的是让学生感知教学环境,了解中学物理课堂教学的 基本环节。

3 3 设计 写教案 根据教育教学理论和课堂教学的基本要求,写出规范教案。

3 . 4 教学 试讲 学生在设计好教案以后, 就让学生试讲, 并进行录象,以 便我们进行研究, 给学生以公正的评价,学生也可以自 评。

一理 封 青 况下,首先采取让小组成员评 价其次,请试讲的同学讲述其备课的思路第三、教师评价指导。

3 . 5 再设计 修改教案 根据同学和教师的意见以及自己的体会, 再次修改教案, 使教案足 反 加完善。

3 . 6 再教学 试讲 教案修改后,需要进行再次试讲,体会成功的感觉。

3 . 7 再观序与评议, 直到把课尝教学的每一个环节的技巧掌握为止。

再次试讲后,仍然需要对学生进行评价,促使学生改进教学方案。

C h a p t e r 4“ 中 学物理教学论” 教学内 容 在建构高师 中学物理教学论 教学模式时,力求在结构上有所突破,内 容上有所创新,实践上有所启示, 研究上有所加深。尝试构建新 中学物理教 学论的体系。

4 . 1 中学物理教学的基本理论 总论 4 . 1 .1 物理 教学的 认 识论 1 一般认识论 实践论、矛盾论、 过程论三者是统一的,统一为一般认识论。人类的认 识来源于实践, 通过实践人们首先认识事物的个性 或特殊性 , 进而才由浅入 深地认识事物的共性 或一般性 。

人们在认识事物的个性与共性的基础上, 建 立理论。

在理论的指导下进行新的实践 即实践* 。

新的实践又产生新的理论, 从而又指导更新的实践, 循环往复不断 进化。这便是认识论的整个过程。这一 完整的认识论过程,充分表现出唯物论、辩证法、进化论三者是不可分割的整 体,是统一的。

2 发生认识论 J . 皮 亚杰的“ 发生 认识论”中, “ 活动图 式” 论、 “ 同化 顺应” 论、 “ 平衡非平衡” 论, 三者是统一的, 统一为发生认识论。

从认识的发 生来看, 儿 童的 认识来源于活 动,活动是一种广义的实践, 如果 我们把实践仅 仅理解为“ 生产斗争” 、 “ 阶级斗争” 、 “ 科学实验” , 这就难以解释儿童认识的来 源。因此,广义的实践理应包括人的一切活动。在活动的基础上,建立起认识 的图式。州门 总是用自 己己 经具有的图 式去认识事物。如果一个事物能纳入己 有的图式, 这就是同 化; 反之, 如果一 个事物不能纳入己 有的图 式, 这就得调 整改造己有的图式, 这就是顺应 又译为调节 。

主体能再建客体, 客体符合主 体结构, 这种状态,即是同 化与顺应的 平衡。

根据现代系统科学所揭示的, 远 离平衡才可能有序 进化的原理, 提出从平衡到远离平衡,从新的活动建立 新的图式,这样又达到新的平衡。循环往复,不断进化,这便是发生认识论的 整个 过程。

这一完整的发生认识论的过程, 充分表现出认识论的唯物论 “ 活动 图式”论 、 认识论的 辩证法 ’’同化 顺应”论 、认识论的进化论 “ 平衡 非 平衡”论 三者是不可分割的整体,是统一的。

3 发展认识论 马克思主义的实践论、 矛盾论、 过程论三者统一为一般认识论。

这是从哲 学的 高度, 概括了 人类的 认识规律, 具有普遍性。

一般认识 论能包容特殊认识 论特殊认识论能丰富一般认识论。皮亚杰的发生认识论,着重在J 心 理学的水 平上, 概括了 儿童认识发生的规律,具有启发 性, 是认识论的 深化。

在上述理 论的 基础上, 提出 发展认识论, 着重在仓 储学的 水平上,概括科学工 作者进行 创造性思维中的 认识发展规律,是 新的 探索。

直接经验包括各种感觉知觉及动 作内化间接经验包括各种形式概念及理论结构。总之,经验应当理解为广义 的、整体的。在解决问题的创造性思维过程中,一开始就得在经验的 基础上应 用直觉思维 其特点是 整体的、 M 眠的、猜测的、非逻辑的, 是以 知识的 整 体结构为根据的直接而迅速的认识。直觉思维与逻辑思维总是相互联系、相互 补 充的。

直觉思维 在创造性地解决问 题中, 关键的 一 环便是要 认识学科的“ 结 构” 就是该学科的基本概念、基本原理及其它们之间的相互联系。没有掌 握某一学科的结构, 就难以解决该学科的未知问题。

而各个学科的交叉、 渗透, 在分析基础上形成综合,这是解决较大问题所必不可少的。可以说,没有综合 就没有创造。在经验基础上, 经过直觉、结构、 综合, 这是认识的深化过程, 同时也伴随着创造的过程。

在新的问题的 激励下, 又经过经验 直觉 结构 综合, 从而有新的 综合,新的创造。如此循环往复,不断进化。这便是发展认识论的 整AM丈 程。

这一完整的发展认识论的过程, 充分表现出认识论的唯物论 “ 经验 直觉” 论 。

认识论的辩证法 “ 结构 转换” 论 、认识论的进化论 “ 综合 分 析” 论 三者是不可分割的整体。

4 ., . 2 物理教学的系统论 1 系 统科学三原理 把控制论、 信息论、系 统论、 耗散结构论、 协同 论、 超循环论作为一个整体, 即统一为“ 系统科学” 来研究, 其基本原理是反馈原理、有序原理、整体原 理。

并首先将这三个原理应用于教育科学。

① 反馈原理 肯定表述 任何系统只有通过信息反馈, 才可能实现有效的控制, 从而达 到预期的目的。

否定表述 没有信息反馈的系统, 要实现有效的 控制, 从而达到预期的目 的是不可能的。

没有反馈的系统, 要实现险 制是不可能的, 对于机器系统是如此 对于生 物系统、 社会系统也是如此。

从蒸汽机、 内 燃机到各类电 机、电 器等机器系统, 要保持稳定的速度、功率等状态, 都有反馈装置。从人体系统看,人的 相 益 . 脉搏、呼吸等状态,都是通过神经系统的反馈实现控制的。在社会系统中,注 意调查研究,贯彻“ 从群众中来, 到群众中去”的工作方法,以 及各种民意测 验、社会统计等,正是不仅要发出 信息,同时又要不断听取反馈信息,从而正 确执行方针政策否则,就会犯 “ 左” 或 “ 右”的 错误。在社会系统中,尤其 要注意吸收前馈信息,避免引起大的损失。

② 有序原理 肯定表述任何系统只有开放、有涨落、 远离平衡态,才可能走向有序。

否定表述 没有开放、 没有涨落、 处于平衡态的系统, 要走向有序是不可 能的。

没有开放的系统, 要走向 有序是不可能的。

对物理系统是如此 对生物系 统、 社会系统也是如此。任何非开放的系统,都不可能自 发地从无序转变为有 序,即不可能从较低级的结构转化为较高级的结构。耗散结构只可能出现在与 外界有负嫡流的开放系统中。

对于 生物系统而言, 新陈代谢是不可缺少的 条件, 这就表明任何生物系统必然是开放系统。

对社会系统来说,要进步,要走向有 序,开放系统是必不可少的条件。中国近代科学技术落后, 在一定程re卜 与长 期以来实行闭关自 守的锁国政策有关。要实现现代化, 对外实行开放,对内 搞 活经济,无疑是正确的。

③整体原理 肯定表述 任何系统只有通过相互联系, 形成整体结构, 才能发挥整体功 能。

1 3 否定表述 没有相互联系, 没有整体结构, 要使系统发挥整体功能是不可 能的。

没有结构的孤立部分, 要发挥整体功能是不可能的。对物理系统是如此, 对生物系统、社会系统也是如此。仅仅有电阻、电容、电感这I L A立的元件, 不可能显示出一个电子系统的 整体功能。

只有当这些元件按一定结构联系起来, 才能发挥出某种整体的功能。

人体有各种器官,这些器官相互联系、相互制约 形成有机的整体。仅仅是孤立的器官,不可能形成一个活生生的人。没有结构 的生命是不存在的。生物最基本的组成部分 一 细胞,也是有各种结构的。对 于社会系统,在不同的社会制度下,有不同的社会结构。中国坚持改革,就是 使结构发挥更大的作用,从而大大增强整体的 功能。

在上述三个原理一一反馈原理、 有序原理、 整体原理的基础上, 有可能建 立一个完整的理论体系。

热力学是在三个限制性原理的基础上建立理论体系的。

这三 个限制性原理是 第一种永动机不可能 热力学第一定律 ; 第二种永动机 不 可 能 热 力 学 第 二 定 律 ; 达 到 绝 对 雯 度 不 可 能 热 力 学 第 三 定 律 。

与 此 类 似, 从控制论、 信息论、 系统论中也抽象出 三个限 制性原理 没有反馈的系统, 要实现控制不可能 反馈原理 没有开放的系统, 要走向有序不可能 有序原 理 ;没有结构的 孤立部分, 要发挥整体功能不可能 整体原理 。如何由 这三 个限 制性原理去建立系统学的体系, 这需进一步研究。

这三个限制性原理有一 定指导意义。

4 . 1 . 3 中 学 物理教学的 结 构 理论 研究中学物理教学的内容和结构问 题, 决不能只从经验出发, 仅仅以 过去 长期习 惯的 “ 一种大纲、 一种教材”为根据, 而应适 应当前教学改革和学科发 展的需要,面对 “ 一个标准、多种教材、多 种风格”的前景, 采用科学的观点 和方法来认真分析中学物理课程、教材和教学的内容与结构。

1 结构与结构方法 为什么课程、教材的研究中日 益广泛地采用系统科学的某些观点和方法 下面我们着重从结构特别是结构方法两个方面来说明。

① 结构和功能 作为系统, 我们通常关心的是它总体上与外界环境的相互作用 包括物质、 能量或信息的交换 。

作为结构, 我们通常关心的是系统内部诸主要成份 要素 通过相互作用而构成的骨架或框架。

无论外部还是内 部, 我们关心的 通常都不是细节, 而是系统或结梅的整体 功能或基本性能。

甚么是结构和功能所谓结构, 就是一个系统内 部诸主要元素之间所构成 的稳定组合形式,或者简单些说,就是多种事物之间关系的组合。

所谓功能, 就是系统在一定环境下所发挥的作用。系统的 结构中各种成分之间的相互关系 具有一个共同特征,就是同时都与整体发生依存关系,都对整体功能作出相应 的一份贡献。按照皮亚杰在 结构主义一书中的说法,结构一般说来可认为 具有三个基本特性 A .整体性或整体功能性即各成分有规则、有秩序地或以 一定的相互关系构成系统,并产生整体功能, 它己区别于各要素的原始功能。

例如多种元件构成电子仪器. 亚里士多德就提出 过一个著名论题 “ 整体大于各 孤立部分 之和’. B .变易 性或有序的 变易性 系统的结构是相对稳定的 有序结构, 但这种系统内空间的、时间的、持续或瞬时的 有序现象, 经常由于内 外因素的 变化互相变易着,即结构不是静态的, 而是在某些规律控制下运动和发展着, 并维持着自 己的整体结构形式。如有机体保持着动态稳定,自 然界的生态环境 作为一个系统保持着生态平衡。

C . 自 我调节性 独立系统内各成分为达至 J 平衡, 产生了 依靠其内 部规律而进行的自 我调节。

这一特性从系统结构的内 在矛盾规 律加以 观察更有助于理解. 在一定 条 件下系统与外在环境的相互作用, 促使结 构这一内部矛盾统一体发生在量或质上的 渐变或突变。

在这种变化下,只要还 能构成系统,维持其原有结构或变化了的结构,各相应成分就有自 行调整相互 间矛盾的能力。

认知过程中的“ 顺应” 或 “ 同化” , 可以作为这种自 我调节的例 子。

结构与功能之间的关系是辩证的。首先,一个系统的结构决定了 该系统的 功能。

例如, 不同的合金材料,其组成元素及配比不同,功能也就不同。金刚 石与石墨, 组成元素相同,但碳原子排列的空间结构不同,功能也不相同。由 于具体情况的不同,结构与功能之间往往呈现出异构同能、一构多能等种种复 杂情 况。

其次, 虽然结构通常表现出 特定的稳定功能, 但在环境变化的情况下, 功能的相应调整可能反作用于结构,而引起结构的变化。生物的进化、仪器的 改装、计划的调整等都是例证.由于结构和功能通常是比 较稳定的, 要改变或 控制系统的某种功能,除施加某些外界影响外。最可靠的是改变或控制其内部 结构,即所谓 “ 堡垒最容易从内部攻破’ ,。

在课程、 教材和教学系统中, 各种内外矛盾交织, 采用一般的分析方法往 往难以获得清晰的图象。采用系统科学的思路特别是结构、功能观点,有助于 略去细节与次要因 素, 从整体上形成主干清楚、层次分明的基本构架;有助于 研究这种结构与功能和外界环境的相互作用、和教学效果之间的关系等等。

② 结构方法 所谓结构方法, 就是力图 揭露研究对象 某一系统 内部结构的 组成及其 关系从而解释或变革结构功能的方法。

人} 「 〕 所看到的复杂系统的种种现象往往 是杂乱无章的, 要达到有秩序的认识,就要掌握现象的结构 表层结构和深层 结构 , 深层结构即 现象的内 在联系, 往往不能只 通过感觉或经验而要凭籍试验、 模型、 概念、 理论才能有所认识。

在瞬息万变的事物中,系 统的 基本结构往往 是可以 探知的,因为结构通常是相对稳定的因素,它总是与事物的 逻辑次序、 整体功能或历史演变密切联系的。

结构方法用于教学过程分析和教学法设计, 实际上早己采用, 例如所谓的 “ 课堂五环节” 、 “ 六课型单元教学 法” 、 “ 实验一综合一 探索式教学” 等教学方 法试验。

如果能站在新的高度把结构方法进一步恰当地适用于物理学科结构、 中学物理课程结构、教材结构和教学过程 包括课堂结构、教学法结构等的 研 究 ,很可能有助于解决当 前基石Ig 吻 理教学改革中的某些问 题。

③如何运用结构方法 结构方法的一般步骤大体是 A . 找出 所研究系统内 部的基本要素 或成 分 ; B .通过分析、 综合、 动态、 静态或功能变化的研究明确各基本要素之间的 关系或在整体中的位置与作用;C用图示、图表或模型较直观地表示出来。实 际上,结构方法早己 在不同程度上广泛运用于各种学科领域。

4 ,- 见的 结构方法 入空间结构方法 寻找物质、 材料、 房屋、 电路、 生物大分子乃至宇宙的基本成分及其结构, 是多种学科 韵主要内容,例如粒子物理学、 材料科学、结构力学、电 子线路、 微电 子学、 分子生物学、宇宙学等等。它们大体都是研究物质对象的空间结构 及其功能之间的关系。一般说来, 研究空间结构总是从它们的静态或常态开始 的, 并且经常利用分析和综合的方法去考察各成分及其相互之间的作用与联系, 最后总是力图画出明 确的结构图或方框图.在一些学科中,还形成了 突出结构 因素的某些模型或理论,如夸克 ’’层子” 理论,原子核的液滴模型, 地球的 板块结构理论, 分子 轨道理论等等。

有些比 较简单的 统计分布结构如年龄、文 化、职业结构等,实际上也属于这一类。

B . 时间结构方法或动态分析方法 事物随时间的变化亦即事物的 运动变化, 有时可结合空间结构进行研究, 有时则要突出事物的时间结构或按时间去探索活动进程 〔 有时称为“ 流程”, 例如教学流程图,长期、中期或短期发展规划,事物的历史发展研究等等.值 得 特别注意的是耗散结构理沦,它描述的是远离平衡态的开放系统 非平衡态 的变化系统在什么条件下可以由 无序转化为稳定有序结梅一 一动态平衡状态 的 理论, 这里信 息 嫡 流 可以 支 配 和调 节系 统的物 质流及 能 量 流的 方向 , 使 人和事物呈现出有目 的、 有规则的 运动。

这一理论对于自 然科学、 医学、 工程、 经济、 哲学、 历史等部门正发生着重要影响, 从而可以 看出 结构方法的生命力。

C逻辑结构方法 科学体系和教学体系中的知识单元之间都是主要由 逻辑关系联系起来的, 各种逻辑关系综合形成的 逻辑体系往往具有明 显的层次和主次关系即 逻辑结 构。因此依靠逻辑结构方法往往可以 分析 或掌握这些体系的 基本内 容即基本结 构。

例如程序教* 4 j 去 及由比而演变出来的教学问答机,把某些学习或习题中的 问 题按逻辑结构次序编出 流程图 或计算机程序。

还有各种知识结构图 表,公 理 化体系等.与中学物理教学有关的结构方法主要是属于逻辑结构方法 D 一综合 性结构分析方法 有些大型系统或复杂的社会经济系统需要将上述空间、时间和逻辑等结构 方法综合起来进行分析和综合。

E功能模拟人工结构方法 仿生学 模拟某些复杂功能 生物功能 以创造某些新的人工结构 例如夜视、 生 物发光、 蜘蛛丝防弹衣等等 , 通过计算机及k工 智能模拟人脑的某些功能, 包 括可以分辨语言信号进行翻译的机器等等.这些方法在军事部门 和计算机软件 方面正发展为新的学科。

C结构方法的主要优点是 A . 整体性 结 构的 各个成分不仅反映本身的 性质, 而且反映与整体的有机关系, 因 而用结构方法可以 方便地反映整体的 主要特性, 从而找寻整体功能优化的途径,以 结构为中介,某些单元的属性与功能可以 暂 时略去或转化为整体的属性和功能。

B . 内在有序性通过结构方法可以明 确内 部各成分之间的相对位置与关系,例如主从关系、层次关系、并列关系、反馈 关系、 逻辑关系、 因果关系等等。

C . 简明性 结构方法应用于复杂对象 或过程 例如复杂系统、社会现象、教育过程等时,往往由 于抓住了 对象的主要结 构与主要特征,使问题简明化, 条理化,图 象化,为进一步研究打下基础。

助程、 教材、 教学中的几种结 构 把结构观点运用于课程、 教材和教学论的研究, 就出现了各种“ 结构” , 例 如知识结构、学科结构、智力结构等等。

知识结构从广义说来代表人类的总体认识,即人类知识的总体系, 包括各 门 学科的具体知识、技能与方法.学科的分类,一般就是根据认识对象的不同 和知识结构的不同 层蛾J 分的, 从而形成不同门 类的 科学知识体系, 或称学科 结构 有时也叫科学结构 。

“ 智力结构”由 于人们对 “ 智力”的理解不同而有很大差异.一般说来,智 力结构可以 从人 脑的 功能 感知、 记忆、 思维、 想象 , 人脑活动的内 容 形象、 符号、 语言、 行为 指令 和效果 认识的 正确 性、 系 统性、 敏 捷 性等 来构 成, 但这一问题的研究目 前大多停留在理论模型阶段 如 W. J ‘吉尔福特提出的 智力三维结构模型 2 物理学科的基本结构 物理学研究物质运动最一般的规律、 物质的基本结构及其相互作用. 物理 学的学科结构是人类对自 然现象和自 然规律的知识结构中一个重要的基础组成 部分。物理学是以 基本概念为砖石、以基本原理为骨架、以基本方法为指南而 构成的 严密雄伟的科学大厦,因此, 物理学科的基本结构,就是 物理学的基本 概念、 基本原理 包括基本定律和基本理论 和基本 方法以 及它们之间的 相互 联系。事实上,根据物理学各个分支的不同, 根据物理学用于禾 R f 、生产或教 学的主要功能的差异,物理学的学科结构可以表述或分解为许多不同的形式。

4 . 1 . 4 中 学物理教学的心 理分析 随着中学物理教学改革的逐步深入,人们越来越清楚地看到,教学改革成 败的关键取决于各科所确定的教学目 标能否在学生身上落实。要做到这一点, 不认真地研究、掌握学生的心理特点和心理规律是难以实现的。

现在人们学习 心理学的积极性日 益提高,而且自 理学的研究己开始深入到学科教学领域,国 内外一、二十年的教学实践己 证明,学科教学的 成功必须以学生的 心理活动为 基础。近几年在我国中学物理教学的研究中, 研究学生学习物理的 心理特点与 规律已成为一个重要课题,它己成为中学物理教学研究的新内容。教学心理分 析是现代教学论的重要内 容.从 心理学的 基本理论出 发, 对中 学生 学习 物理的 心理特点和思维规律做些认真的研究,可以为教学改革提供理论根据,促进教 学改革的深入发展。

1 教学心 理因 素分析的主要内 容 1}j 勺 心理活动是由 心理过程和个性特征两方面因素构成的一个统一过程。人 们对客观世界的认识是通过感知、表象、 想象、思维和记忆等来实现的,认识 在b 理上的 这些反映 就构成认0 a 丈 程, 人们认识 客观世界的同时又表 现出改 造 世界的要求,这就是意向过程。学习的心理过程,是由认识过程和意向 过程两 方面相互作用、 相互制约的结果。

决定认V O W程的 效率和水平的主要因 素是智 力因素,决定意向过程的主要因素则是非智力因素,因而研究心理过程要对人 的智力因素和非智力因素同时进行深入的研究。

教学L, 理因素分析的另一个重要内 容是研究学生的个性, L ,理特点,它主要 表现为智力、能力、气质、性格等等、只有抓住了学生的个性心理特点及其差 异,才能有效地塑造学生的个性, 培养学生的能力,使发展智力、培养能力的 教学目 标落在实处,建立在科学分析的基础上。

② 心理因素的 课堂表现 今后一个相当长时期内,教学活动的基本形式仍是以 课堂教学为主,因此教学 心理因素分析的基本内容是分析心理因素的课堂表现。课堂心理因素分析主要 包括两个方面 第一、 心理结构一堂课除要从教学角度进行分析外,还要从心理角度看是否 符合科学。它首先要求课堂心理结构是合理的.合理的心理结构,主要是指以 下心理过程的要点是否突出,心理因素的运用是否合理。

A . 激发兴趣 一堂物理课必须最大限度地激起学生的学习兴趣, 使学生的学习 自 始至终都在兴趣盎然的情况下进行, 要做到这一点最重要的就是学习动机, 即使学生感到对学习有新的需要, 而在中学生学习物理的动机形成中, 好奇心、 求知欲和求成欲起着重要作用,因 而是否能 把握住学生在各个年级段对学习物 理的各种心理活动和内部诱因就尤为重要。既要重视学生直接动机的作用,也 要同时重视学生间接动机的作用, 并通过一定的教学手段 外部诱因 , 切实做 到调动学生的学习主动性 〔 内部诱因 。

B . 摄取知识 课堂教学中的各种活动都应以知识为背景, 这其中最重要的心理 因素就是感知。因而课堂教学要想尽一切办法,通过各种可能的渠道来扩大学 生的感知量,物理教学中重视物理实验、采用电 化教育手段都有着增大学生对 物理知识感知量的作用。

C . 理解知识 学生对知识的摄取不同于对物质的占 有, 摄取到的知识不一定就 能占 有,必须经过自己的理解才能达到对知识的内化,变成自己的.在理解的 过程中, 主要的心理因 素是思维、 思维是人脑对 客观事物间 接和概括的认i p a 1 程。学生只有通过思维的加工,才可能把观察、实验中得到的各种感性材料升 华为概念和规律.因 而在物理教学中培养学生的思维能力、 养成科学的思维习 惯,是一项十分重要但又是很困难的工作。

D . 巩固知识 遗忘是学习过程中的必然现象, 因此, 合理的课堂教学结构应该 有利于知识的 巩固、知识巩固的主要心理因素是记忆.教师应该自 觉地按照记 忆规律进行教学,并加强对学生科学记忆的指导,带领学生向 遗忘做斗争。

E .运用知识掌握知识的根本目 的在于运用.重视知识的运用具有双重意义, 一是在运用的过程中知识得以深化和活化,二是运用的实践过程是形成技能、 技巧的重要环节。

技能是完成一定任务的活动方式.知ip . }用的主要心理因素 是操作,针对物理教学的特点,操作与练习对于培养学生的动作技能与心智技 能具有重要价值,因而在物理教学中应给予特别的重视。

第二、 心理条件课堂教学除了 要有一个合理的心理结构外,还要创造一个良 好的心理清 境, 才能取得好的教学效果,要重视创造良 好的 心理条件以 不断促 进心理结构向教育目 标转化。在物理教学中,主要是创造这样的条件,并促进 其转化。首先要创造一个具有浓厚兴趣的心理情境,因而使教学有一个良 好的 开端和内 在的动力,然后再努力把兴趣和教师的威信相结合,形成一种包括人 的因素在内的情感, 这比 兴趣更加稳定。当情感的深化和目 标相结合时就可以 升华为意志, 而意 志和性格有着密切的 联系。

一个意 志坚强的 人, 性格总是很 倔强的。当 课堂教学能够起到影响人的性格的时候,就可以说教学确实起到了 塑造人的作用。因此对人的塑造必须要有一个良 好的心理条件。

2 中学 生学习 物 理的主 要心理素 质 从学习物理的兴趣特点和学习物理的思维特征两个方面做些初步分析。

① 学习物理的兴趣特点 把握住中学生对物理学习的兴趣状况和特点, 对于激发和强化他们的兴趣 具有重要的 意义。中 学生的兴趣状况大体有四 种一是对物理学习只是 直觉兴 趣, 似门 只 满足于被新奇的物理现 象所吸引. 希望看到鲜明、生动的 物理现象 和物理实验。

二是对物理有操作兴趣, 他们要求 通过自 己的活 动对自 然现象和 实验结果施加 影响。

三是 对物理具有因 果认识的兴趣, 他们的兴趣中 心己由了 解怎 样改变现象发展到进一步探求现象变化的原因, 理解它的 物理实质.当 知 道了 一个 物理现 象的原因时, 其兴趣己 在想这个现象发展下去 将有怎样的结果, 而当知道了 现象的结果时, 其兴趣又在想知道造成这种结果的原因, 也就是对 事物的因果关系特别感兴趣,学生平时总爱追问为什么,常常是这种兴趣的表 现,多数高中学生学习物理的兴趣都在这种阶段。四是具有概括认识的兴趣, 其表现形式是总要刹鱼 过个别事物的因果联系来找到和掌握更多事物乃至整个 物理世界的 一般规律, 物理规律的普遍性对似门 具有很大吸引力。

少数具有参 加物理竞赛水平的高中学生,对综合性强的高难度物理习题特别感兴趣,习惯 于进行综合的分析思维活动,往往就是这种兴趣的表现, 在中学物理学习中达 到这种兴趣水平的学生是极少数。

概括起来,中学生学习物理的兴趣水平可分为两个层次, 一是直接兴趣、 即对事物本身感兴趣,二是间接兴趣,即对事物本身并不一定十分感兴趣,而 对事物的后果 更感兴趣。因 此,中学物理教学首先要 重视直 接兴趣, 从认识物 理现象本身的兴趣开始,重视建立物理图景, 展现物理现象和过程, 又要不失 时机地转向间接兴趣, 即引起认识事物内部规律的兴趣, 使兴趣不断得以 深化。

② 学习物理的思维特征 学好物理的关键是 要在头脑中形成对物理世界本质的 深刻认识, 这就需 要 学生把观察过的物理王 见 象 在头脑中反复加工, 合理改造, 把感性认识上 升为理 性认识, 这样的心理 过程就是思维.思维是物理智力 活动的 核心。

物理思维除 具有一般的智力 活动的 特点外, 还有物理学科本身所需 要的一 些特征。

第一、 概括性特征概括就是根据大量的己 知事实, 在己 有知识和经验的基础 上,突出其主要矛盾,舍去事物的个别特点,抽出它们的 共同特性,从而得出 结论。任何物理概念的形成都反映了这种概括的过程和特性。物理学是研究物 质运动、发展的 普遍规律的 科学,因 而在形成物理概念、 获得物理规律的 过程 中,需要高度的 思维概 括性。因 此如何培养学生掌握概括的 方法十分 重要, 概 括的前提是要 通过比 较, 找出 事物的有关因素和无关因 素, 进而再 对有关因素 进行归 纳, 得出 概括性的结 论。

掌握这种基本方法有助于提高学生的 物理思维 能力。第二、间接性特征思维是人脑对客观事物的间接认调丈 程,是借助于 已 有的知识 和经验, 去认识那些没有直接感知过、 或根本不能 感知的事物, 并 预见和推知事物的发展过程和发展规律.这种物理思维间接性的重要表现就是 物理 想象. 通过 想象进 行间 接思 维. 这种 通过 理想化 模型、 略去 事物的 非本质 特征而人为地创造出的形象, 有利于间接思维的 进行。

第三、 逻 辑性特征 - 嗯 维 的 逻 辑 性 , 就 是 指 思 维 过 程 要 采 用 一 定 的 程 式 , 按 照 一 定 的 规 律 进 行 . 这 粉 思维的规律主要表现为 人脑 对所获得的感性材料经过分析、归 纳, 认识事物的 本质属性和内 在联系,建立概念,再进一步运用概念构成判断, 运用判断进行 推理,以 达到对事物本质的、 深刻的认识,进而形成物理理论, 这体现了思维 的 逻辑性。第四、精确性特征指在对事物进行思维加工时,除定性的分析外 还能做出定量的判断. 物理思维的精确性主要表现在以数学为语言,以数学为 推理论证的工具,使数学渗透进物理思维的过程,使物理思维成为精确的定量 思维。

3 如何在课堂 教学中发展师生的心理素质 一堂课是师生双方共同 活动的 过程, 因此心理因素也要从师生两个方面进 行分析并促进其发展。这里主要指出如下因素 ①心理 基础因素即课堂前的 心理背景. 它不是由课上的心理原因 造成的,而 是课前的原因.如学生在没学物理前就听说物理有用, 将来不论干 什么都要用 到物理知识,在现代社会和家庭生活中, 几乎一时一刻也离不开各种电器,而 学习物理就可以直 接提高这种使用能力,因而对物理感兴趣.或者早就听说物 理老师课讲得好, 有许多有趣的实验, 物理现象又很有意思,因 而很想上物理 课.这些都是有利于物理学习的心理基础因素。

②心理动力因素即教学过程前与教学进行中的心理活动。它可以 成为一种动 力推动物理教学的进行.在中学阶段成为物理学习的动力因素最关键最重要的 是 好奇心、 求知欲和 求成欲.因 此物理教学中 应该十分重视利用和 激发学生 对学习 物理的 好奇G 。

这其中 最有效的手 段之一, 就是充分利用物理 实验, 特 别是那些生 动的、 和学生日 常生 活的观念和感受不 一致的实验, 具有更大的作 用。中 学生的求知欲常常表现在对越不是身边的, 未来的 事物越感兴 趣, 越想 知道和掌握,而 他们的 求成欲最大量的 表现为 希望获得成功, 希望得到肯定和 表扬。因而利用和发展这种心理动因,是物理教学中不应忽视的重要内 容。

③心理状态因素即 一堂课上师生的精神状态、 心境、 健康等因 素, 相对于前 两种因素, 心理 状态因素 尽管是短暂的, 但它却决定了前两种心理因素是否能 很好 她发挥,对一堂课的效果有重要影响.这里教师的精神状态如何在课堂上 有重要作用。应该 特别强调教师在课堂上以自己的 情绪感染学生,当然学生的 学习状态的反馈也影响着教师的心境和情绪。

④ 心理成果因素即指通过课堂教学对师生心理上留下的影响,是前三种心 理因素综合的结果, 对下一个教学过程将会产生积极或消极的影响。

重视 L 理 成果的取得,注意分析这个影响,对顺利开展下一个教学过程是很重要的.应 该 注意,这些心理因素不是互相孤立的,它们存在着心理结构的相互补充和制 约,因而注意这些因 素的 搭配、 协调是十分重要的。实际课堂教学的 心理状况 往往并不都是理想的,当某种心理因素特别差的时候,更需要通过其它心理因 素的发挥来加以弥补。如当 学生的心理基础因素较差时, 可以 通过教师良 好的 精神状态和生动、有趣的教学内容来吸引学生,利用他们的心理动力因素去加 以补偿, 仍然可以取得 较好的心理成果。

反之, 尽管学生的心理基础因素很好, 但如果教师的心境不好,讲课无精打彩, 心不在焉,就能大大抑制学生的 其它 心理因素的发挥。

A . 1 . 5 中 学 物 理教学 过 程和教学 原则 为了 正确而有效i 色 进 行教学工作,不断提高教学质量,必须正确认识和 理解中学物理教学过程,认识中学物理教学的特点和规律,理解和掌握中学物 理教学原则。

只有 这样, 才能使剑门 的 教学符合客观规律,符合学科和学生的 特点, 才能合理地分析和处理教利, 选择有效的教学方法和手段, 顺利地安排、 组织教学活动,以全面地完成中学物理教学的目 的和任务。

1 物理教学过程 ① 教学过程本 质上是 一种认识过程 从认识论的观点 来看, 教学过程本质上是一种认识过程, 不过这种认识又 有 其特殊性,不同 于 一般的认识和其它形式的认识。

把教学过程看做一种认识 过程,就把握了它的根本和整体,足以概括教学过程的各种成分、 各个方面、 各种属性,认 p i 程的 普遍规律是支配教学过程的根本规律,它为揭示教学过 程的 运动规律提示了 总的方向 和根本线索。

但是, 教学作为一种认 2 i 程, 又有它的特殊性。

总的说, 它的 特殊性就 在于它是学生个体的认识,是教育的认识.作为教育,它是认识性的教育;作 为认识,它是教育性的 认识;不同于一般认 识和其它形式的认识。首先,教学 是个体认识,不同于人类历史总认识.它可以依靠他人、前人的实践而不只是 个人实践,依靠语言及其它信息工具,可以保存、接收知识,占 有前人、他人 的经验,这样就无需事事亲身去经验了,也毋需简单重复人类历史总认识了。

其次,学生这个个体认识,又不同于其它个体认识 学生是受教育者,学生的 个体认 识纳入教育过程,它区别于教学以外的认识.因此这种认识便具有三个 基本特点, 即间接性 主要是学习间接经验 , 有领导 学生的认识是由教师领 导着进行的 , 有教育性 学生进行认识的过程同时是使学生在德、 智、 体、 美、 劳各方面得到发展的过程 。

依据上述的基本观点来研究物理教学, 我们认为, 物理教学过程是根据一 定的培养目 标、教学目 的和学生身心发展的特点, 在教师的领导 下, 运用各种 教学手段和方法, 使学生通过各种活动认识物理世界、掌握物理学科的基本结 构 即物理学的基本概念、 基本规律和理论、 基本方法以 及它们之间的联系 , 训练基本技能、 促进智力、能力和非智力因素的全面发展,形成辩证唯物主义 世界观基础和培养良 好的道德品质的过程。

② 构成教学过程的 要素及 其相互关系 一个教学过程, 是由 多种因素构成的. 这些因素之间有着密切的 联系, 形 成整体功能。主要的因素称为要素.“ 要素一一结香 今 一 一 功能” , 这是我们分析 一个系统的三个环节, 也是我们分析教学过程的三个环节。整个教学过程是通 过 这 三个基本因 素间 的 相 互作用实 现的, 有了 这 三个方 面, 教 学 就 可以 构成 一 个整体,也就形成为一个结构. 这个结构就可以发挥其教学的功能了。

我们以 这三个要素来分析、探讨教学过程的结构。

认识是人脑对客观世界的反映, 认识要有反映者主体和被反映的客体, 知 识的形成和发展的基础是主体和客体的相互作用,这种相互作用是通过主体动 作于客体 环境 而实现的。主体自 然是指人,就学生学习而言,是指学生 客体就学习物理而言,当然是物理世界,即物理学所研究的客体,一切经验都 发源于动作,观察、分类、 测量、假设、推理等实际上都是动作,思维活动本 质上也是一种动作.学生学习的物理知识,虽然是人类己 经认识了的知识,但 是要想学会这些知识,必需通过一个 “ 再生产科学”的活动,也基本上要通过 上述类似的过程。只不过